题目内容

【题目】四棱锥中,平面平面,四边形为矩形,.

(1)求证:平面

(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求二面角的余弦值.

【答案】(1)见证明(2)

【解析】

1)先根据面面垂直性质定理得线面垂直,再根据线面垂直判定与性质定理证结果,(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量求线面角与二面角.

解:(1)因为平面平面,且.

所以平面,所以.

又因为

所以平面,所以.

又因为

所以平面.

(2)以为原点,方向分别为轴,轴,轴正方向建立如图空间直角坐标系.

,连接

因为平面平面

所以平面即为直线与平面所成的角,

,所以.

中,令,则

解得

.

设平面的一个法向量为

所以,可取.

又因为平面的一个法向量为

.

综合图形可知,所求二面角的余弦值为.

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